電梯智能化設(shè)計(jì)研究分析

潘洋++張振江

摘 要：電梯智能化設(shè)計(jì)與應(yīng)用水平不僅關(guān)系到電梯的建造質(zhì)量，同時(shí)還關(guān)系到電梯在投入運(yùn)行后的安全性能，尤其是對(duì)使用人員的人身安全方面有著重要的影響，因此加大電梯智能化安全控制技術(shù)的設(shè)計(jì)與投入勢(shì)在必行。本文主要論述了電梯智能化設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)研究，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)的實(shí)踐提供些許理論參考。

關(guān)鍵詞：電梯智能化 設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（b）-0037-02

電梯智能化設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的運(yùn)用主要體現(xiàn)在軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施上，尤其是在電梯智能化控制系統(tǒng)中，硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果對(duì)提高電梯的自動(dòng)化與智能化水平起著至關(guān)重要的影響。

1 電梯智能化設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)分析

以某高層建筑的電梯安裝工程為例來(lái)分析電梯智能化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件設(shè)備與操控。設(shè)計(jì)的要求要達(dá)到可以使得控制室技術(shù)人員能夠運(yùn)用人機(jī)互通操作平臺(tái)及時(shí)獲得電梯內(nèi)運(yùn)行的狀況，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理與控制，實(shí)時(shí)解決電梯運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障，為電梯的安全與高效運(yùn)行奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

在智能化監(jiān)控系統(tǒng)的選擇上，可以使用三菱公司Q系列的PLC作為控制系統(tǒng)的上位機(jī)，將該臺(tái)PLC當(dāng)作是樓宇電梯群控系統(tǒng)的指揮中心，對(duì)每一單位的電梯都進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和操作，并協(xié)調(diào)各單元之間的電梯運(yùn)行狀況。另外還需要配備三臺(tái)獨(dú)立的PLC來(lái)分別管理與控制各個(gè)單元內(nèi)的電梯，它們作為系統(tǒng)運(yùn)行中的下位機(jī)也發(fā)揮著重要的功能與作用。上位機(jī)和下位機(jī)的連接方式可以采用CC—Link技術(shù)，這種通訊技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)每一部分?jǐn)?shù)據(jù)信息的對(duì)接，這樣就為樓宇電梯的安全使用提供了更為便利的條件。在建構(gòu)模型的選定方面，要根據(jù)時(shí)代發(fā)展要求加以選擇。

工業(yè)觸摸屏是智能化控制系統(tǒng)中的必備設(shè)施，也是PLC系統(tǒng)應(yīng)用的操作設(shè)備，在工程控制領(lǐng)域中的應(yīng)用比較廣泛。一般情況下，采用工業(yè)觸摸屏可以補(bǔ)足傳統(tǒng)操作技術(shù)的缺陷，極大地提高了工作的效率。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中需要通過(guò)控制面板采用人工的輸入方式鍵入各種操作命令，若人工操作出現(xiàn)失誤，則對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。工業(yè)觸摸屏的操作具有智能性，可以通過(guò)顯示屏直觀地看到操作的過(guò)程和結(jié)果，并且可以對(duì)電梯操作系統(tǒng)每一單元的電參量數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，在使用的時(shí)候顯現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，采用動(dòng)畫(huà)顯示的方式對(duì)智能化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行仿真模擬處理，控制過(guò)程更加形象和清晰。將PLC和工業(yè)觸摸屏進(jìn)行綜合配套應(yīng)用，在實(shí)踐的使用中可以充分拓展PLC控制器的各項(xiàng)功能，讓PLC的監(jiān)控系統(tǒng)具有圖像化與可視化的特點(diǎn)，另外還可以簡(jiǎn)化工作界面的操作程序，減少系統(tǒng)中使用的按鈕、儀表、接線(xiàn)端子的數(shù)量，降低控制系統(tǒng)安裝的成本費(fèi)用和維護(hù)成本。

在硬件的選擇方面，要依據(jù)電梯智能化控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和樓宇建設(shè)的經(jīng)濟(jì)條件來(lái)綜合考慮。上位機(jī)的主要功能就是對(duì)電梯運(yùn)行系統(tǒng)的軟件實(shí)行監(jiān)控與管理，并對(duì)電梯運(yùn)行中所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，確保電梯的安全運(yùn)行。Q型PLC可以有效實(shí)現(xiàn)整個(gè)樓宇各個(gè)單元之間的連接、分配與調(diào)度。下位機(jī)的選擇要確保對(duì)電梯采集到的數(shù)據(jù)信息可以實(shí)行有效的處理、分析、儲(chǔ)存的作用，利用FX2n-128MT的PLC可以利用其高效的輸出與輸入功能對(duì)單元電梯的運(yùn)行程序進(jìn)行有效的控制和管理。變頻器的電源設(shè)置成交流電源，為電梯的日常運(yùn)行提供動(dòng)力，同時(shí)可以充分滿(mǎn)足電梯電機(jī)對(duì)運(yùn)行頻率的要求。

2 電梯智能化設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)分析

軟件控制系統(tǒng)中采用比較常見(jiàn)的群控流程來(lái)作為系統(tǒng)的組成部分，每一臺(tái)FX2n型的PLC都被設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的下位機(jī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的單元電梯的智能化控制，Q系列的PLC在使用過(guò)程中接收FX2n型的PLC輸送來(lái)的電梯操作信號(hào)，然后依據(jù)科學(xué)的調(diào)度計(jì)算方法，計(jì)算出哪一臺(tái)電梯最適宜響應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行控制方案。在電梯的內(nèi)部則可以直接通過(guò)FX2n型的PLC對(duì)呼梯信號(hào)進(jìn)行即時(shí)處理，不用通過(guò)Q系列的PLC進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度。

下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)方面關(guān)鍵要處理好FX2n軟件的數(shù)據(jù)連通作用，利用單元電梯的運(yùn)行邏輯來(lái)控制電梯的信號(hào)處理和故障檢測(cè)工作，在這一過(guò)程中還要完成在樓宇每一單元上行、下行與空閑情況下的數(shù)據(jù)信息的采集與分析，并對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的各種可能發(fā)生的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。

上位機(jī)的Q型PLC的軟件設(shè)計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用中需要考慮到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并要對(duì)各個(gè)單元之間的工況進(jìn)行有效的分析與評(píng)估。例如，當(dāng)某臺(tái)電梯的運(yùn)行突然中斷的時(shí)候，或者是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)出現(xiàn)鏈接故障時(shí)，就要把故障電梯門(mén)廳的呼梯任務(wù)分派到其它正常運(yùn)行的電梯處進(jìn)行代為控制，出現(xiàn)問(wèn)題的電梯顯示牌上要采用提示語(yǔ)和提示燈光幫助用戶(hù)完成選梯的過(guò)程，這一動(dòng)態(tài)化的處理方式可以有效提高電梯運(yùn)行的效率，同時(shí)也可以為電梯的調(diào)度與維修提供更多的便利，也不會(huì)影響到用戶(hù)的正常使用。

人機(jī)操作界面的控制部分主要包括操作主界面、故障詳情顯示界面、電梯智能化運(yùn)行參數(shù)設(shè)定界面。這三個(gè)部分是有機(jī)統(tǒng)一在一起的，在運(yùn)行中起著相互配合與影響的作用。操作主界面是樓宇電梯智能化控制系統(tǒng)運(yùn)行的“晴雨表”，它體現(xiàn)著電梯運(yùn)行的工況條件，并且依據(jù)每一單元電梯的運(yùn)行具體升降特點(diǎn)，采用模擬動(dòng)畫(huà)的方式顯示出來(lái)，因此當(dāng)電梯中出現(xiàn)緊急情況的時(shí)候，控制室的技術(shù)人員通過(guò)畫(huà)面顯示就可以對(duì)電梯進(jìn)行緊急處理，防止安全事故的發(fā)生，也避免電梯事故的擴(kuò)大化。故障詳細(xì)顯示界面與主界面的顯示窗口具有重復(fù)出現(xiàn)的特點(diǎn)，可以反映出發(fā)生故障電梯的具體情況，在進(jìn)行檢修的時(shí)候，工作人員直接在主界面上點(diǎn)擊出故障顯示窗口，就能隨時(shí)查看問(wèn)題，并且通過(guò)指示燈或者指示標(biāo)語(yǔ)的顯示來(lái)指示出電梯發(fā)生的故障類(lèi)型，顯示出相關(guān)的參數(shù)值，為維修提供科學(xué)的依據(jù)。電梯智能化運(yùn)行參數(shù)設(shè)置窗口的功能就是對(duì)電梯運(yùn)行的時(shí)間段和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，對(duì)這些信息的設(shè)置有利于促進(jìn)電梯智能化運(yùn)行的順利進(jìn)行，為用戶(hù)的使用提供更多的便利條件，同時(shí)也有利于隨時(shí)查看電梯的運(yùn)行質(zhì)量是否符合預(yù)定的要求，以便及時(shí)調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃。endprint

3 電梯智能化操作系統(tǒng)的故障處理與維護(hù)

電梯智能化系統(tǒng)的故障處理工作和日常維護(hù)也對(duì)提高電梯運(yùn)行的效率有著至關(guān)重要的作用。電梯智能化系統(tǒng)故障診斷和處理水平的提高不僅要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，還需要建立一套完善的管理體系，所謂“三分技術(shù)、七分管理”，因此就要不斷加強(qiáng)維修管理人員的提前防范意識(shí)，并安排定期的時(shí)間熟練掌握相關(guān)技術(shù)的操作過(guò)程，將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐過(guò)程中來(lái)。要不斷落實(shí)和完善電梯智能化系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)診斷管理責(zé)任監(jiān)督機(jī)制。采用責(zé)任制可以最大限度地避免人為因素對(duì)電梯智能化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷工作的影響，在實(shí)踐過(guò)程中，先要制定嚴(yán)格有效的設(shè)備管理制度，將責(zé)任制徹底落實(shí)到日常的養(yǎng)護(hù)與管理中來(lái)。隨著高層建筑中電梯智能化運(yùn)行要求的增多，電梯智能化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的范圍也在不斷擴(kuò)大，采用責(zé)任制進(jìn)行管理的目的就是從每一個(gè)環(huán)節(jié)入手，將故障診斷管理的責(zé)任具體化、透明化，讓控制室的每個(gè)負(fù)責(zé)人各司其職，簡(jiǎn)化管理的中間環(huán)節(jié)，這種層次分明的責(zé)任管理制有助于提高對(duì)電梯設(shè)備養(yǎng)護(hù)管理的效率，并節(jié)省了不必要的管理開(kāi)支。加強(qiáng)電梯的維護(hù)與保養(yǎng)還可以延長(zhǎng)電梯使用的期限，為樓宇建設(shè)單位增加更多的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)電梯智能化運(yùn)行軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)都要進(jìn)行全過(guò)程的管理策略，隨時(shí)檢查運(yùn)行和控制設(shè)備的使用狀況，切實(shí)提高電梯運(yùn)行的安全性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電梯智能化設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的運(yùn)用可以取得較為理想的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這與智能化應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)密不可分。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，為了進(jìn)一步提高電梯智能化運(yùn)行的效率，就要切實(shí)做好電梯智能化設(shè)計(jì)方案的精細(xì)化工作，并根據(jù)具體應(yīng)用實(shí)際提高技術(shù)的創(chuàng)新程度，跟上時(shí)代發(fā)展的步伐。

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